Глава 1

В поисках затерянных миров

Головоломка Дарвина

Январь 1859 г. Вы гость Даун-хауса в английском графстве Кент и сидите на диване в просторном затемненном кабинете Чарльза Дарвина. Рождественские украшения уже убраны. Пахнет кожаными переплетами и нафталином. Горит газ в рожках. Последние несколько месяцев натуралист заканчивал новую книгу “Происхождение видов”, в основу которой легли заметки и наблюдения, собираемые уже почти тридцать лет, с 1831 г.

Дарвин, сидя в кресле, что-то быстро пишет. Он поглощен своими занятиями и выглядит довольным. Но вдруг он поднимает голову, хмурится. Встает. Нервно ходит по комнате, постукивая ручкой по ладони. Берет с полки трилобита. Это одна из древнейших известных геологам окаменелостей. У трилобита нет глаз. Он слегка похож на увязшую в черном сланце мокрицу. Его как будто в шутку назвали агностусом (Agnostus), то есть “агностиком”. Дарвин вертит в руках ископаемое. Великий натуралист бормочет: “Необъяснимо… Совершенно необъяснимо”. Дарвин садится в кресло и пишет: “Этот случай нужно пока признать необъяснимым, и, возможно, на него справедливо указывать как на действительный аргумент против защищаемых здесь взглядов”.

Мой рассказ начинается с Большого вопроса, поставленного еще в 1859 г. (см. вкладку). Дарвин не спешил с публикацией “Происхождения видов”: это было очень опасно для репутации, здоровья и душевного равновесия. Много бессонных ночей он провел за формулированием аргументов в каждой главе. Он тщательно выбирал слова, чтобы каждое предложение звучало внушительно и взвешенно. Как и многие ученые, предъявляющие миру свое открытие, Дарвин буквально слышал шипение недругов, как слышал шипение ламп тихими вечерами. И к 1859 г. Дарвин заполучил великолепного врага. Орлом, клюющим его печень, стал знаменитый Ричард Оуэн: очень умный, прямой, амбициозный, даже более обычного неприятный анатом. Эдакий профессор Мориарти – мрачный, зловещий, элегантный. Это сходство подчеркивают огромные связи Оуэна. Он заведовал естественно-историческим отделением Британского музея, состоял в литературном клубе “Атенеум”, а также был приближенной к королевской семье персоной. Кроме того, он был известен своим высокомерием и находил удовольствие в издевательствах над интеллектуальными соперниками. Дарвин с горечью писал другу, что Оуэн – человек “чрезвычайно злобный, умный и… опасный”. Несмотря на неудобства, причиненные Дарвину оппонентами, и его нелюбовь к спешке, публикация “Происхождения видов” стала неизбежной еще тогда, когда Альфред Р. Уоллес написал Дарвину из джунглей Молуккских островов. Два натуралиста независимо пришли к поразительному и опасному выводу: естественный отбор – вот причина видообразования, двигатель эволюции жизни. И этот простой процесс является тем самым Розеттским камнем, который способен объяснить поразительное разнообразие жизни в настоящем и в прошлом.

В 1859 г., чтобы взять в споре об эволюции верх, Дарвину нужно было указать не только ее вероятный механизм, но и “первопричину”. И он обнаружил “первопричину”, причем удивительно простую. Это естественный отбор, устранивший вмешательство сверхъестественного в умножение числа жизненных форм. Дарвин, будто наблюдавший за полетом через бурное море стаи птиц, понял: берега достигнут лишь сильнейшие и наиболее приспособленные. Он указал, что жизнь – это бег наперегонки с непрерывным отбором, что она напоминает полет против дождя, ветра и волн. Но Дарвин не мог объяснить ни разнообразия между популяциями, ни механизма передачи признаков от поколения к поколению.

Птичья стая, конечно, – метафора. Дарвину было нужно нечто более конкретное: ряд биологических экспериментов, нечто очень простое и очень доступное для изучения. Возможно, взятое прямо с обеденного стола. Любопытно, что он предпочел яства, подаваемые на воскресном обеде. И сделал неправильный выбор, видимо, думая о голубях, а не о горохе. Очень скоро моравский монах Грегор Мендель (после нескольких лет экспериментов в монастырском огороде) сформулирует основные законы генетики. К сожалению, Дарвин не знал о работе Менделя. И сейчас его многое продолжало беспокоить: он собрал доказательства влияния естественного отбора, но пока не был способен объяснить механизм наследования. Также Дарвин не мог указать несомненные следы эволюции в геологической летописи.

И, как будто всех этих затруднений было недостаточно, Дарвин столкнулся с поистине большой загадкой. В самой геологической летописи стали появляться сюрпризы: большая ее доля, казалось, не сохранила доказательств присутствия жизни на Земле. То есть ни один геолог в 1859 г. не мог предъявить ни одного надежного ископаемого из докембрийских пород. Не имелось убедительных ископаемых остатков существ, живших прежде трилобитов: эти породы хранили молчание. Это не имело бы значения, если бы докембрий длился недолго. Но, как мы увидим, Дарвин знал, что “тишина” не была кратковременным отклонением. Докембрий охватывает огромную часть истории Земли.

Дарвин стал терзаться вопросом, долго ли все это происходило (вернее, не происходило). Готовя первые издания “Происхождения видов”, он, похоже, считал, что “молчание” длилось несколько сотен миллионов лет. Но к 6-му изданию (1872) Дарвин почувствовал весь масштаб проблемы:

Здесь мы встречаемся с серьезным возражением, так как кажется сомнительным, чтобы земля существовала достаточно продолжительное время в состоянии, благоприятном для обитания на ней живых существ. Сэр У. Томпсон [лорд Кельвин] приходит к заключению, что отвердение земной коры едва ли могло произойти менее чем за 20 или более чем за 400 млн лет назад и произошло, вероятно, не меньше чем за 98 и не больше чем за 200 млн лет. Эти очень широкие пределы показывают, насколько сомнительны самые данные, и возможно, что впоследствии в решение этой проблемы будут введены и другие элементы. М-р Кроль [Кролл] полагает, что около 60 млн лет протекло со времени кембрийского периода, но это, судя по малому изменению органических форм со времени начала ледниковой эпохи, кажется очень коротким временем для тех многих и значительных изменений жизни, которые, несомненно, произошли со времени кембрийской формации; и предшествовавшие этому 140 млн лет едва ли можно признать достаточными для развития разнообразных форм жизни, которые уже существовали в кембрийский период.

К счастью, и Кролл и Томпсон были очень далеки от истины. Благодаря открытому в XX в. методу радиоизотопного датирования мы знаем, что докембрийские породы соответствуют около 80 % истории Земли (4560–542 млн лет). Содержание кембрийских и более молодых пород со всеми их ископаемыми остатками, от трилобитов и аммонитов до динозавров и человекообразных обезьян, – не более чем сноска в учебнике истории нашей планеты. Когда геологи-викторианцы переступили порог, который мы теперь называем границей докембрия и кембрия, все изменилось. Не последнее место заняло обнаружение остатков всех основных групп животных всего в нескольких десятках метрах породы, то есть они возникли за несколько миллионов лет. Таким образом, сложные формы жизни появились почти в одночасье. Открытие парадоксально долгого безжизненного периода (викторианцы называли его азойской эрой), сменившееся стремительным увеличением количества окаменелостей (сейчас – фанерозой), должно быть, явилось в 1859 г. потрясением для Дарвина. Только буйные французы-республиканцы способны затеять революцию в истории Земли. Но это чрезвычайно… не по-английски.

Дарвину пришлось признать, что внезапное появление множества сложных форм жизни в начале кембрийского периода (кембрийский взрыв) он объяснить не может. (Это затруднение назвали головоломкой Дарвина.) Более того, в кажущемся отсутствии ископаемых можно было усмотреть свидетельство Сотворения мира. Например, так считал Родерик Мерчисон (Мурчисон). Его наставник Чарльз Лайель старался сохранять трезвость в этом вопросе. Поэтому Дарвин в “Происхождении видов” тщательно выбирал слова, высказываясь об отсутствии ископаемых предковых или промежуточных форм в известных группах животных. Он говорил, что “затерянный мир” в тумане времен почти неразличим:

…Виды, принадлежащие к различным главным подразделениям животного царства, внезапно появляются в самых нижних из известных нам пород с ископаемыми остатками… Нельзя, например, сомневаться в том, что все кембрийские и силурийские трилобиты произошли от какого-нибудь одного ракообразного, которое должно было существовать задолго до кембрийского периода и которое, вероятно, сильно отличалось от всех известных нам животных… Следовательно, если эта теория верна, не может быть сомнения в том, что, прежде чем отложился самый нижний кембрийский слой, прошли продолжительные периоды, столь же продолжительные или, вероятно, еще более продолжительные, чем весь промежуток времени между кембрийским периодом и нашими днями, и что в продолжение этих огромных периодов мир изобиловал живыми существами.